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文档简介
1、化学平衡一实验题(共28小题)1可逆反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),在温度938K时,平衡常数K=1.47,在1173K时,K=2.15(1)能判断该反应达到平衡的依据是A容器内压强不变了 Bc(CO)不变了 CV正(CO2)=V逆(CO) Dc(CO2)=c(CO)(2)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件再达平衡后(选填“增大”、“减小”或“不变”)升高温度,CO2的平衡浓度,再通入CO2,CO2的转化率,增大容器的体积,混和气体的平均分子量(3)该反应的逆速率随时间变化情况如图:从图中看到,反应在t2时达平衡,在t1时改变了
2、某种条件,改变的条件可能是(填序号,答案可能不止一个)a升温b增大CO2的浓度c使用催化剂d增压2火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)?二氧化硫和二氧化碳等气体会对环境造成严重影响?对燃煤废气进行脱硝?脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保?节能减排?废物利用等目的?(1)脱硝?利用甲烷催化还原NOx:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=574kJ/molCH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H2=1160kJ/mol则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为(2)脱碳?将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+
3、3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H3取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同?容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图1所示,则上述CO2转化为甲醇的反应热H30(填“”?“”或“=”),该反应的平衡常数表达式为?在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应?测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示,试回答:010min内,氢气的平均反应速率为mol/(Lmin)?第10min后,若向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2
4、,则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数 (填“变大”?“减少”或“不变”)?(3)脱硫?有学者想利用如图3所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料A?B是惰性电极,A极的电极反应式为:某种脱硫工艺中将废气处理后,与一定量的氨气?空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物,可作为化肥?常温下,向一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的氨水溶液,使溶液中的NO3和NH4+的物质的量浓度相等,则溶液的pH7(填写“”“=”或“”)3通过煤的气化和液化,使碳及其化合物得以广泛应用工业上先用煤转化为CO,再利用CO和水蒸气反应制H2时,存在以下平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g
5、)(1)向1L恒容密闭容器中充入CO和H2O(g),800时测得部分数据如下表t/min01234n(H2O)/mol0.6000.5200.4500.3500.350n(CO)/mol0.4000.3200.2500.1500.150则该温度下反应的平衡常数K=(精确到小数点后一位)(2)相同条件下,向2L恒容密闭容器中充入1mol CO、1mol H2O(g)、2mol CO2、2mo1H2,此时v(正)v(逆)(填“”“=”或“”)已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283kJmol1、286kJmol1、726kJmol1(3)利用CO、H2合成液态甲醇的热化学方
6、程式为(4)依据化学反应原理,分析增加压强对制备甲醇反应的影响为摆脱对石油的过度依赖,科研人员将煤液化制备汽油,并设计了汽油燃料电池,电池工作原理如图所示:一个电极通入氧气,另一电极通入汽油蒸气,电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2(5)以辛烷(C8H18)代表汽油,写出该电池工作时的负极反应方程式(6)已知一个电子的电量是1.602×1019C,用该电池电解饱和食盐水,当电路中通过1.929×105C的电量时,生成NaOHg煤燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一(7)将CO2转化成有机物可有效地实现碳循环如:a.6CO2+6H2OC6H12O
7、6+6O2 b.2CO2+6H2C2H5OH+3H2OcCO2+CH4CH3COOH d.2CO2+6H2CH2=CH2+4H2O以上反应中,最节能的是,反应b中理论上原子利用率为4为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物含量显得尤为重要氮氧化物研究(1)一定条件下,将2mol NO与2mol O2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列各项能说明反应达到平衡状态的是a体系压强保持不变 b混合气体颜色保持不变cNO和O2的物质的量之比保持不变 d每消耗1molO2同时生成2molNO2(2)汽车内燃机工作时会引起N2和
8、O2的反应:N2+O22NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如图1所示,根据图象判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的H0(填“”或“”)(3)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化如图2所示:写出该反应的热化学方程式:5石油化工生产中,通过裂解可获得化工产品如乙烯、丙烯等在2L恒温密闭容器中投入10mol丁烷(C4H10),在一定条件下发生反应:(C4H10(g)C2H4(g)+C2H6(g)测得体系中乙烯的物质的量与时间关系如图所示:(1)能判断反应达到化学平衡状态的
9、是(填字母)ac(C2H6)与c(C2H4)的比值保持不变 b容器中气体压强保持不变c容器中气体密度保持不变d单位时间内有1molC4H10消耗的同时有1molC2H4生成(2)相对于曲线b,曲线a改变的条件是判断的理由是(3)若图中b、c表示其它条件不变,改变温度时n(C2H4)随时间的变化曲线,可以判断该反应的正反应是(填“放热”或“吸热”反应)(4)在曲线b对应的条件下,反应进行020min区间内的速率v(C2H6)=(5)将C2H6和O2设计成如图电化学装置,若c、d均用铜电极,a极的电极反应式为;c极的电极反应式为6碳、氮广泛的分布在自然界中,碳、氮的化合物性能优良,在工业生产和科技
10、领域有重要用途(1)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由SiO2与过量焦炭在13001700°C的氮气流中反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)H=1591.2kJ/mol,则该反应每转移1mole,可放出的热量为(2)某研究小组现将三组CO(g)与H2O(g)的混合气体分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,一定条件下发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如表数据:实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达平衡所需时间/molCOH2OCOH21650240.51.552900120.50.5实验1中,前5
11、min的反应速率v(CO2)=下列能判断实验2已经达到平衡状态的是a容器内CO、H2O、CO2、H2的浓度不再变化 b容器内压强不再变化c混合气体的密度保持不变 dv正(CO)=v逆(CO2)e容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化若实验2的容器是绝热的密闭容器,实验测得H2O(g)的转化率H2O%随时间变化的示意图如图1所示,b点v正v逆(填“”、“=”或“”),t3t4时刻,H2O(g)的转化率H2O%降低的原因是(3)利用CO与H2可直接合成甲醇,下图是由“甲醇空气”形成的绿色燃料电池的工作原理示意图如图2,写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式,利用该电池电解1L 0.5mo
12、l/L的CuSO4溶液,当消耗560mLO2(标准状况下)时,电解后溶液的pH=(溶液电解前后体积的变化忽略不计)7N2H4(肼)可作用制药的原料,也可作火箭的燃料(1)肼能与酸反应N2H6Cl2溶液呈弱酸性,在水中存在如下反应:N2H62+H2ON2H5+H3O+平衡常数K1N2H5+H2ON2H4+H3O+平衡常数K2相同温度下,上述平衡常数K2K1,其主要原因是(2)工业上,可用次氯酸钠与氨反应制备肼,副产物对环境友好,写出化学方程式(3)肼在催化剂作用下分解只产生两种气体,其中一种气体能使红色石蕊试纸变蓝色在密闭容器中发生上述反应,平衡体系中肼气体的体积分数与温度关系如图1所示该反应的
13、正反应H0(填:、或=,下同);P2P1(4)已知热化学反应方程式:反应I:N2H4(g)N2(g)+2H2(g)H1;反应II:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H2H1H2(填:、或=)7N2H4(g)8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g)HH=(用H1、H2表示)向1L恒容密闭容器中充入0.1mol N2H4,在30、NiPt催化剂作用下发生反应I,测得混合物体系中,(用y表示)与时间的关系如图2所示04.0min时间内H2的平均生成速率(H2)=molL1min1;该温度下,反应I的平衡常数K=(5)肼还可以制备碱性燃料电池,氧化产物为稳定的对环境友好的物质该电池负极的电极反应
14、式为;若以肼空气碱性燃料电池为电源,以NiSO4溶液为电镀液,在金属器具上镀镍,开始两极质量相等,当两极质量之差为1.18g时,至少消耗肼的质量为g8(1)目前工业合成氨的原理是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=93.0kJmol1已知一定条件下:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)H=+1 530.0kJmol1则氢气燃烧热的热化学方程式为(2)如图,在容积为1L,温度为T1的恒温恒容装置中进行合成氨反应前25min内,用H2浓度变化表示的化学反应速率是mol/(Lmin)在25min末刚好平衡,则平衡常数K=另一温度为T2的恒压的容器中,充入1molN2和3mo
15、lH2,起始时体积为2L,达平衡时NH3的浓度为1mol/L,则T2T1(填“”、“”或“=”)(3)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应,下列说法正确的是A当气体体积不再变化时,则气体的平均摩尔质量也不变化B当气体密度不再变化,v正v逆C平衡后,往装置中通入一定量Ar,压强不变,平衡不移动D平衡后,压缩容器,N2的浓度增大(4)汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收,生成亚硫酸钙浊液常温下,测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,已知Ka1(H2SO3)=1.8×102,Ka2(H2SO3)=6.0×109,忽略SO32的第二步水解,则Ksp(CaSO3)=(注意水解掉的SO
16、32与原SO32比是否可以忽略不计)(5)直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液,电池反应为4NH3(g)+3O22N2+6H2O则负极电极反应式为9甲醇是一种重要的工业原料,利用甲醇可以制氢气甲醇与水蒸气反应可以直接制得氢气已知 CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)H0一定条件下,向体积为2L的恒容器密闭容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.8molH2O(g),实验测得,反应共吸收的能量和甲醇的体积分数随时间变化的曲线图象如图1(1)从反应开始至平衡,H2的平均反应速率为(2)该条件下,CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的H=,该反应
17、的平衡常数为(3)B点时水的体积分数C点(填“”、“=”或“”)(4)在D点时,将容器的体积压缩为原来的一半,同时再充入7.2mol的H2O(g),CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)平衡移动(填“往左”、“往右”或“不”)将甲醇燃料电池高温电解等物质的量的H2OCO2混合气体可以间接制备H2其基本原理如图2所示(5)甲醇燃料电池以酸性溶液为电解质,写出电池负极的电极反应式(6)电解池中发生的总反应方程式为(7)当质子交换膜中通过的H+数目为4.816×1023时,理论上电解池中产生的H2为L(标准状况)10将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)
18、放入一定体积的密闭容器中,550时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O22SO3(正反应放热),反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)(计算结果保留一位小数)请回答下列问题:(1)判断该反应达到平衡状态的标志是(填字母)aSO2和SO3浓度相等 bSO2百分含量保持不变c容器中气体的压强不变 dSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e容器中混合气体的密度保持不变(2)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)(写出计算过程)(3)若
19、将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?(写出计算过程)11某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示根据图中数据,试填写下列空白:(1)该反应的化学方程式为(2)反应开始至2min,气体Z的反应速率为此时的体系压强是开始时的倍(3)若反应容器体积可变,则充入氦气会使反应速率(填变快、变慢或不变)(4)在2L的另一个密闭容器中,放入0.2mol A和0.3mol B,在一定温度下,压强为p,放入催化剂(体积忽略),发生反应2A(g)+3B(g)xC(g)+2D(g),在a min后,容器中c(A)=0.05molL1,若温
20、度不变,压强变为0.9p,则v(C)=12已知N2O4和NO2可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g)H0现将一定量N2O4和NO2的混合气体通入体积为2L的恒温密闭玻璃容器中,发生反应,各物质浓度随时间变化关系如图:(1)图中曲线(填“X”或“Y”)表示c(N2O4)随时间的变化(2)从起点开始首次达到平衡时,以NO2表示的反应速率为(3)图中b点的平衡常数K的值为(4)其他条件不变,若起始时向该容器中通入0.4molN2O4和0.2molNO2,则v正v逆(填“”、“=”或“”);若升温该反应的平衡常数K(填“增大”、“减小”或“不变”),判断理由是(5)25min时,改变的外界条件是,
21、图象中a、b、c、d四点中v正=v逆地的点是,四点中点体系颜色最深13T时,在容积为0.5L的密闭容器中发生某一反应,且测得不同时间容器中四种物质A、B、C、D的物质的量变化如图所示已知:物质A、B、C均为气态、D为固态,正反应是吸热反应根据要求回答下列问题:(1)容器中反应的化学方程式为(2)前2min,v(A)= mol(minL)1(3)能说明该反应已达到平衡状态的是A混合气体的压强不变 B混合气体的密度不变C消耗0.1mol的B同时生成0.1mol的D DB的物质的量不变(4)T时,该反应的平衡常数K=(保留小数点后两位)反应达到平衡后,只增加B的物质的量,则平衡移动方向为;平衡常数K
22、(填增大减小或不变)(5)反应达到平衡后,改变下列措施能使A的转化率增大的是(填选项字母)A只增加A的物质的量 B移走一部分DC升高反应体系的温度 D把容器的体积缩小一倍(6)T时,容积为1L的密闭容器中,起始时充入0.2mol A、0.4mol B、0.3mol C、0.5mol D,此时v(正)v(逆) (填“”“”或“=”)14甲醇是新型的汽车动力燃料工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:CO (g)+2H2(g)CH3OH (g)H1=116kJmol1(1)下列措施中有利于提高反应速率的是(双选,填字母)A降低温度 B减小压强 C通入CO D加入催化剂(2)已知
23、:CO(g)+O2(g)CO2(g)H2=283kJmol1H2(g)+O2(g)H2O(g)H3=242kJmol1写出1mol甲醇燃烧生成CO2和水蒸气的热化学方程式(3)为研究合成气最合适的起始组成比,在1L容器中,分别在230、250和270下,改变CO和 H2的起始组成比(设起始时CO的物质的量为1mol ),结果如图所示:230的实验结果所对应的曲线是(填字母)从图中可以得出的结论是(写一条)在270时,当CO的转化率为50%时,计算反应CO (g)+2H2(g)CH3OH (g)的平衡常数(要求列出化学反应方程式,写出计算过程,结果保留2位有效数字)15有可逆反应Fe(s)+CO
24、2(g)FeO(s)+CO(g),已知在温度938K时,平衡常数K=1.5,在1173K时,K=2.2(1)能判断该反应达到平衡状态的依据是(双选,填序号)A容器内压强不变了 Bc(CO)不变了 Cv正(CO2)=v逆(CO) Dc(CO2)=c(CO)(2)该反应的正反应是(选填“吸热”、“放热”)反应(3)写出该反应的平衡常数表达式若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=(保留二位有效数字)(4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,
25、如果改变下列条件,反应混合气体中CO2的物质的量分数如何变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)升高温度;再通入CO(5)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图:从图中看到,反应在t2时达平衡,在t1时改变了某种条件,改变的条件可能是(填序号)(单选)A升温 B增大CO2浓度如果在t3时从混合物中分离出部分CO,t4t5时间段反应处于新平衡状态,请在图上画出t3t5的V(逆)变化曲线16工业上在合成塔中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=Q kJmol1(1)判断该可逆反应达到平衡状态的标志是(填字母序号)a生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 b混合气体的密
26、度不变c混合气体的平均相对分子质量不变 dCH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化(2)表所列数据是该可逆反应在不同温度下的化学平衡常数(K)温度250300350K2.0410.2700.012由表中数据判断Q0(填“”、“”或“=”)某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡测得c(CO)=0.2molL1,此时对应的温度为;CO的转化率为(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母序号)a升温 b加入催化剂c增加CO的浓度 d通入H2加压e通入惰性气体加压 f分离出甲醇(4)请在图中画出压强不同,平衡时甲醇的体积分数()随温度(T)变化的
27、两条曲线(在曲线上标出p1、p2,且p1p2)17(1)接触法制硫酸工艺中,其主反应在450并有催化剂存在下进行:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=190kJ/mol下列描述中能说明上述反应已达平衡的是a(O2)正=2v(SO3)逆b容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化c容器中气体的密度不随时间而变化d容器中气体的分子总数不随时间而变化在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol,则(O2)=molL1min1;若继续通入0.4molSO2和0.2molO2则平衡移动(填“向正反应方向”、“向逆反
28、应方向”或“不”),再次达到平衡后,moln(SO3)mol(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素CO(NH2),反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)(1)+H2O(l),该反应的平衡常数和温度关系如下:T/°C165175185195K111.974.150.634.8H 0 (填“”、“”或“=”)在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比),下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(a)的关系a随着x增大而增大的原因是(3)图中的B点处,NH3的平衡转化率为18在2L密闭容器中,800时反应2NO(g)+O2(g)
29、2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表所示:时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=已知:K300K350,则该反应是热反应(2)能说明该反应已达到平衡状态的是av(NO2)=2v(O2) b容器内压强保持不变cv逆(NO)=2v正(O2) d容器内的密度保持不变(3)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是a及时分离出NO2气体 b适当升高温度c增大O2的浓度 d选择高效催化剂(4)图中表示NO2的变化的曲线是 用O2表示从02s内该反应的平均速率v=19已知体积为2L的恒容
30、密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),请根据化学反应的有关原理同答下列问题(1)一定条件下,充入2mol SO2(g)和2mol O2(g),20s后,测得SO2的体积百分含量为12.5%,则用SO2表示该反应在这20s内的反应速率为(2)下面的叙述可作为判断(1)中可逆反应达到平衡状态依据的是(填序号)混合气体的密度不变混合气体的平均相对分子质量不变v正(SO2)=2v正(O2) 各气体的浓度都不再发生变化(3)图1表示该反应的速率(v)随时间(t)的变化的关系则下列不同时间段中,SO3的百分含量最高的是A、t2t3 B、t0t1 C、t5t6 D、t3t4据图分析:
31、你认为t3时改变的外界条件可能是;t6时保持体积不变向体系中充入少量SO3,再次平衡后SO2的体积百分含量比t6时(填“大”、“小”或“等于”)(4)图2中P是可自由平行滑动的活塞在相同温度时,向A容器中充入4mol SO3(g),关闭K,向B容器中充入2mol SO3(g),两容器分别发生反应已知起始时容器A和B的体积均为aL试回答:反应达到平衡时容器B的体积为1.2a L,容器B中SO3转化率为若打开K,一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)20氮化铝(AlN)是一种人工合成的非氧化物陶瓷材料,可在温度高于1500时,通过碳热还原法制得实验
32、研究认为,该碳热还原反应分两步进行:Al2O3在碳的还原作用下生成铝的气态低价氧化物X(X中Al与O的质量比为6.75:2);在碳存在下,X与N2反应生成AlN请回答:(1)X的化学式为(2)碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为:Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)在温度、容积恒定的反应体系中,CO浓度随时间的变化关系如下图曲线甲所示下列说法不正确的是(双选)A从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率Bc点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率C在不同时刻都存在关系:v(N2)=3v(CO)D维持温度、容积不变,若减少N2的物质的量进行
33、反应,曲线甲将转变为曲线乙一定温度下,在压强为p的反应体系中,平衡时N2的转化率为,CO的物质的量浓度为c;若温度不变,反应体系的压强减小为0.5p,则N2的平衡转化率将(填“”、“=”或“”),平衡时CO的物质的量浓度A小于0.5c B大于0.5c,小于c C等于c D大于c21(1)某实验小组设计了下列实验以探究影响化学反应速率的因素实验I:在甲、乙、丙三只相同的试管中分别加入5mL质量分数均为5%的过氧化氢溶液,各加入三滴洗涤剂,再分别放到如图所示的烧杯中水浴加热实验发现,三支试管中产生气泡的速率不同(洗涤剂起到将气体变为气泡的作用)实验:在甲、乙、丙三只相同的试管中分别加入5mL质量分
34、数均为5%的过氧化氢溶液,各加入三滴洗涤剂在甲试管中加入MnO2少许,在乙试管中加入少许FeCl3,在丙中加入少许新鲜的鸡肝泥观察到乙试管中产生气泡的速率最慢,而丙试管中产生气泡的速率最快实验:在甲、乙、丙三只相同的试管中分别加入5mL质量分数分别为5%,10%和15%的过氧化氢溶液,各加入三滴洗涤剂,再分别滴加三滴浓FeCl3溶液观察并记录实验现象实验:在甲、乙、丙三只相同的试管中分别加入少许鸡肝泥,再分别放到如图所示的烧杯中水浴加热2分钟,再分别向三支试管中加入5mL质量分数均为5%的过氧化氢溶液和三滴洗涤剂观察到丙中产生气泡速率最慢根据上述四个实验,回答下列问题:实验I的实验现象是实验的
35、实验目的是实验的实验目的是;产生气泡速率最快的是试管(填“甲”“乙”或“丙”)实验中丙产生气泡速率最慢,该实验现象的原因可能是(2)在一定温度下,将0.20 mol 的四氧化二氮气体充入1L的固定的密闭容器,每隔一段时间对该容器内的物质进行一次分析,得到如下数据:时间 (s)浓度 molL1020406080100C(N2O4)0.20C10.10C3C4C5C(NO2)0.000.12C20.220.220.22根据表格提供数据,请回答下列各小题:C1C2(填,或=)在020S内四氧化二氮的平均反应速度为22天然气(主要成分甲烷)含有少量含硫化合物硫化氢、羰基硫(COS)等,可以用氢氧化钠溶
36、液洗涤除去羰基硫用氢氧化钠溶液处理的过程如下(部分产物已略去):COSNa2S溶液H2(1)羰基硫分子的电子式为反应I除生成两种正盐外,还有水生成,其化学方程式为(2)已知反应II的产物X溶液中硫元素的主要存在形式为S2O32,则II中主要反应的离子方程式为(3)图是反应II在不同反应温度下,反应时间与H2产量的关系图(Na2S初始含量为3mmo1)a判断T1、T2、T3的大小:;b在T1温度下,充分反应后,若X溶液中除S2O32外,还有因发生副反应而同时产生的SO42,则溶液中c(S2O32):c(SO42)=23已知2A(g)+B(g)2C(g),向容积为1L的密闭容器中加入0.50mol
37、 A和0.25mol B,在500时充分反应,达平衡后测得c(C)=0.4molL1,放出热量Q1 kJ(1)能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是(填字母编号)av(C)=2v(B) b单位时间内生成2mol A的同时消耗1molBc容器内压强保持不变 d容器内气体的密度保持不变(2)若在相同的容器中只加入0.50mol C,500时充分反应达平衡后,吸收热量Q2 kJ,则Q1与Q2之间的关系式可表示为(用含Q1、Q2的代数式表示)(3)已知K(300)K(350),该反应是(填“放”或“吸”)热反应;(4)500时,上述反应的化学平衡常数K=若反应温度升高,A的转化率(填“增大”、“减小”
38、或“不变”)(5)某温度下,A的平衡转化率()与体系总压强(P)的关系如图所示,平衡状态由a变到b时,化学平衡常数K(a)K(b)(填“”、“”或“=” )24汽车尾气是城市的主要空气污染物,研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务(1)汽车内燃机工作时发生反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一T时,向5L密闭容器中充入6.5molN2和7.5molO2,在5min时反应达到平衡状态,此时容器中NO的物质的量是5mol5min内该反应的平均速率 (NO)=;在T时,该反应的平衡常数K=反应开始至达到平衡的过程中,容器中下列各项发生变化的是(填序号)a混合气体
39、的密度 b混合气体的压强c正反应速率 d单位时间内,N2和NO的消耗量之比(2)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+180.5kJmol12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=571.6kJmol1则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是(3)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率如图表示在其他条件不变时,反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)中NO的浓度c(NO)随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线该反应的H0(填“”或“”)若催化剂的表面积S
40、1S2,在图中画出c(NO)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线25科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为285.8kJmol1、283.0kJmol1和726.5kJmol1请回答下列问题:(1)常温下用太阳能分解10mol液态水消耗的能量是kJ;(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为;(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如右图所示(注:T1、T2均大于300);下列说法正确的是(填序号)温度为T1时,从反应
41、开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=molL1min1该反应在T1时的平衡常数比T2时的小该反应为放热反应处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大26A、B、C是三种常用制备氢气的方法A煤炭制氢气,相关反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),H=a kJmol1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),H=b kJmol1B氯碱工业中电解饱和食盐水制备氢气C硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过如图碘循环工艺过程制备H2:回答问题:(1)某温度(T1)下,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生煤炭制氢气的一个反应:反应过程中测定的部分
42、数据如表(表中t1t2):反应时间/minn(CO)/molH2O/mol01.200.60t10.80t20.20保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率(增大、减小、不变),H2O的体积分数(增大、减小、不变);保持其他条件不变,温度由T1升至T2,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为(吸热、放热)反应保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20mol H2O,到达平衡时,n(CO2)=(2)写出方法B制备氢气的离子方程式;(3)膜反应器常利用膜的特殊功能实现反应产物的选择性分离方法C在HI分解反应中使用膜反应器
43、分离出H2的目的是(4)反应:C(s)+CO2(g)=2CO(g),H=(5)某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料已知该反应的阳极反应为:4OH4eO2+2H2O,则阴极反应为:27煤燃烧排放的烟含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝回答下列问题:(1)NaClO2的化学名称为(2)在鼓泡反应器中通入含SO2、NOx的烟气,反应温度323K,NaClO2溶液浓度为5×103molL1反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表 离子SO42SO32NO3NO2Cl c/(molL1) 8.35
44、215;104 6.87×106 1.5×104 1.2×105 3.4×103写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式增加压强,NO的转化率(填“提高”、“不变”或“降低”)随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐(填“增大”、“不变”或“减小”)由实验结果可知,脱硫反应速率脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)原因是除了SO2和NO在烟气中初始浓度不同,还可能是(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压Pe如图所示由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均(填“增大”、“不变”或“减小”)反应Cl
45、O2+2SO322SO42+Cl的平衡常数K表达式为(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是已知下列反应:SO2(g)+2OH(aq)SO32(aq)+H2O(l)H1ClO(aq)+SO32(aq)SO42(aq)+Cl(aq)H2CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42(aq)H3则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO(aq)+2OH(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl(aq)的H=28接触法制硫酸工艺中,其主反应在450并有催化剂存在下进行:2SO2(g)+O2(g
46、)2SO3(g)H=190kJmo11(1)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2和0.10molO2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol,则v(O2)=molL1min1(2)下列条件的改变能加快其反应速率的是(选填序号)升高温度 保持体积不变,只增加氧气的质量 保持体积不变,充入Ne使体系压强增大 保持压强不变,充入Ne使容器的体积增大(3)下列描述中能说明上述(1)反应已达平衡的是(选填序号)v(O2)正=2v(SO3)逆SO2、O2、SO3的浓度之比为2:1:2单位时间内生成2n molSO2的同时生成2n mol SO3容器中气体的平均分子量不随时间而变化容器中气体的密度不随时间而变化 容器中气体压强不随时间而变化(4)在相同条件下发生上述反应,若要得到380kJ热量,则加入各物质的物质的量可能是A4mo1SO2和2mol O2 B6mol SO2和6mo1O2C4mol SO2和4mo1O2 D6mo1SO2和4mo1O2化学平衡参考答案一实验题(共28小题)1BC;减小不变不变;a、c、d;2CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-867 kJ/mol;K=;0.225;变大;SO2-2e-+2H2O=4H+SO4
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